【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度、彩色顯示等。如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng) (static)、單純矩陣驅(qū)動(dòng)(simple Matrix)和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng) (Active Matrix)等三種 [4]。 3. 液晶顯示 器各種類型的顯示原理 (1) 線段的顯示：點(diǎn)陣圖形式液晶由 M*N 個(gè)顯示單元組成，假設(shè)LCD 顯示屏有 64 行，每行有 128 列，每 8 列對(duì)應(yīng) 1 字節(jié)的 8 位，則每行由 16 字節(jié)，共 16*8=128 個(gè)點(diǎn)組成。屏上的 64*l6 個(gè)顯示單元與顯示RAM 區(qū) 1024 個(gè)字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。例如，屏的第一行的亮或暗，由 R 人 M 區(qū)的 000H~00FH 的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng) (000H)=FFH 時(shí)，屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為 8 個(gè)點(diǎn)；當(dāng) (3FFH)=FFH 時(shí)，屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFHF、 (001H)=00H、 (002H)=00H、 (00EH)=00H、 (00FH)=00H時(shí)，在屏幕的頂部顯示一條由 8 段亮線和 8 條暗線組成的虛線。 (2) 字符的顯示： 用 LCD 顯示一個(gè)字符時(shí)，因?yàn)橐粋€(gè)字符由 6*8 或 8*8點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8 字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為 “l(fā)”，其他的為 ”0”， (為 “1”的點(diǎn)亮，為 ”0”的不亮 )，這樣就組成了某個(gè)字符。對(duì)于內(nèi)帶字符發(fā)器的控制器來(lái)說(shuō)，顯示字哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列 號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，并在此處送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。 (3) 漢字的顯示： 漢字的顯示一般采用圖形方式。事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼，每個(gè)漢字占 32B，分左右兩半，各占 16B，左邊為 5…… 右邊為 6…… ，根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示 RAM 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加 1，送第二個(gè)字節(jié)，換行按列對(duì)齊，送第三個(gè)字節(jié) …… ，直到 32B 顯示完，就可以在 LCD 上得到一個(gè)完整漢字 [5]。 SMC1602 芯片簡(jiǎn)介 字符 型液晶顯示模塊是專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣式LCD，目前常用的有 16* 16* 20*2 和 40*2 行等。下面以 1602 字符型液晶顯示器為例，介紹其用法，實(shí)物如圖 28 所示。 圖 28 1602 實(shí)物圖 1. 1602LCD 的引腳功能 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn) 14 腳 (無(wú)背光 )或 8 腳 (帶背光 )接 口，各引腳功能如表 23 所示。 表 23 1602LCD 的引腳功能表 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) \命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接電源正極時(shí)對(duì)比度最弱，接 地時(shí)對(duì)比度最高。若對(duì)比度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過(guò)一只 10K 電阻來(lái)調(diào)整對(duì)比度。 RS 為寄存器選擇端， RS 為高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，為低電平時(shí)選哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 擇指令寄存器。 R/W 為讀寫信號(hào)線，為高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，為低電平時(shí)為寫操作。當(dāng) Rs 和 R/W 同為低電平時(shí)可以寫人指令或者顯示地址；當(dāng) RS 為低電平、 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)；當(dāng) RS 為高電平、 R/W 為低電平時(shí)可以寫人數(shù)據(jù)。 E 為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 D0~D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 2. 1602LCD 的指令說(shuō)明及時(shí)序 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11條控制指令，如表 24 所示。 表 24 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器的 11 條控制指令 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí) 現(xiàn)的。 指令 1：清顯示，指令碼 01H，光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光 標(biāo)返回到地址 00H。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置。 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移。 S：屏幕上所有文字是否左移或者右移，高電平表示有效，低電平則無(wú)效。 指令 4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體 顯示 開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示； C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo)； B：序號(hào) 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 / 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L / / 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F / / 7 置字符發(fā)生存儲(chǔ)器 地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存儲(chǔ)器地址 8 置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM 或DDRAM 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CDRAM 或DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位。 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。 指令 6：功能設(shè)置命令。 DL：高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線； N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示； F：低電平時(shí)顯示 5*7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5*10 的點(diǎn)陣字符。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置。 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址。 BF：忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)；低電平表示不忙。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 與 SMC1602 芯片的時(shí)序如表 25 所示。 表 25 基本時(shí)序表 顯示電路的設(shè)計(jì) 如圖 29 所示，單片機(jī) AT89C51 與芯片 SMC1602 的顯示電路。在本設(shè)計(jì)中， SMC1602 芯片 主要是顯示主人所要傳達(dá)給來(lái)訪者的信息，當(dāng)來(lái)訪者按下門鈴按鈕時(shí)，芯片自動(dòng)提取信息英文提示來(lái)訪者，主人在 /不在家的信息，并且告知來(lái)訪者是否繼續(xù)等待。 語(yǔ)言提示電路的設(shè)計(jì) ISD 芯片簡(jiǎn)介 單片機(jī)控制系統(tǒng)通常使用發(fā)光二極管 LED、 數(shù)碼管、液晶顯示器、蜂鳴器等進(jìn)行狀態(tài) /結(jié)果顯示、故障報(bào)警。近年來(lái)隨著語(yǔ)音電路的迅速發(fā)展，語(yǔ)音芯片已經(jīng)以其直觀、生動(dòng)、與單片機(jī)接口方便等優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越廣泛的讀狀態(tài) 輸入 RS=L、 R/W=H、 E=H 輸出 D0~D7=狀態(tài)字 寫指令 輸入 RS=L、 R/W=L、 D0~D7=指令碼， E=高脈沖 輸出 無(wú) 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H、 R/W=H、 E=H 輸出 D0~D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 RS=H、 R/W=L、 D0~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出 無(wú) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 應(yīng)用于單片機(jī)控制系統(tǒng)中了。 ISD1420 為美國(guó) ISD 公司出品的優(yōu)質(zhì)單片語(yǔ)音錄放電路，由振蕩器、語(yǔ)音存儲(chǔ)單元、前置放大器、自動(dòng)增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。一個(gè)最小的錄放系統(tǒng)僅由一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源、少數(shù)電阻電容組成。錄音內(nèi)容存入永久存儲(chǔ)單元，提供零功率信息存儲(chǔ)，這個(gè)獨(dú)一無(wú)二的方法是借助于美國(guó) ISD 公司的專利 直接模擬存儲(chǔ) 技術(shù)（ DAST TM）實(shí)現(xiàn)的。利用它，語(yǔ)音和音頻信號(hào)被直接存儲(chǔ)，以其原本的模擬形式進(jìn)入 EEPROM 存儲(chǔ)器。直接模擬存儲(chǔ)允許使用一種單片固體電路方法完成其原本語(yǔ)音的再現(xiàn)。不僅語(yǔ)音質(zhì)量?jī)?yōu)勝，而且斷電語(yǔ)音保護(hù)。 在本設(shè)計(jì)中， ISD1420 語(yǔ)音芯片主要承當(dāng)提示的作用，主人在提示語(yǔ)錄入芯片中，當(dāng)來(lái)訪者按下門鈴按鈕時(shí)，芯片自動(dòng)提取信息提示來(lái)訪者，主人在 /不在家的信息。下面詳細(xì)介紹了 ISD1420 語(yǔ)音芯片與單片機(jī)的接口，給出了具體的電路圖和驅(qū)動(dòng)軟件及芯片外圍的驅(qū)動(dòng)電路和具體參 數(shù)[6]。 A T 8 9 C 5 1P1 . 2P1 .3P 1.4P 1 .5P 1 .6P 1.7R S T /V P D（ R X D ） P 3 .0（T X D）P3 .1（I N T O）P3.2（I N T 1） P3.3（ T 0 ） P 3.4（ T 1）P3.5（W R） P 3 . 6（R D）P 3 . 7X T A L2X T A L 1V S SP 1 . 0P 1 . 1V C CP P P P P P P P P P P P P P P P A L E / P R O GE A / V P PP S E NV C CV S SV LR / WR SEB L AB L KD B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7S M C 1 6 0 2 圖 29 AT89C51 與 SMC1602 的顯示電路 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 ISD1420 芯片特點(diǎn)及引腳介紹 1. 芯片特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 ISD1420 芯片采用直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)，且錄放音質(zhì)極好，并有一定的混響效果；它的外圍元件簡(jiǎn)單，僅需簡(jiǎn)單的阻、容元件即可組成簡(jiǎn)單的錄、放電路；單電源供電，典型電壓 +5V。待機(jī)時(shí)低功耗 ()，放音電流 15mA；放音時(shí)間 20s，可擴(kuò)充級(jí)聯(lián)；可持續(xù)放音，也可分段錄放，最小分段： 205/160 段 =，可分段 160 段；錄、放次數(shù)達(dá) 10 萬(wàn)次；斷電信息存儲(chǔ)，無(wú)需后 備電池，信息可存儲(chǔ) 100年；不需要專用的編程器及語(yǔ)音開發(fā)器；高優(yōu)先級(jí)錄音，低電平或負(fù)邊沿放音。 (1) 使用方便的單片錄放系統(tǒng)，外部元件最少 (2) 重現(xiàn)優(yōu)質(zhì)原聲，沒(méi)有常見的背景噪音 (3) 放音可由邊沿或電平觸發(fā) (4) 無(wú)耗電信息存儲(chǔ)，省掉備用電池 (5) 信息可保存 100 年，可反復(fù)錄放 10 萬(wàn)次 (6) 無(wú)需專用編程或開發(fā)系統(tǒng) (7) 較強(qiáng)的分段選址能力可處理多達(dá) 160 段信息 (8) 具有自動(dòng)節(jié)電模式 (9) 錄或放后立即進(jìn)入維持狀態(tài)，僅需 (10) 單一 5 伏電源供電 ISD1420 功能塊 圖如圖 210 所示。 2. 引腳介紹 ISD142O 芯片封裝有 DIP 硬封裝和 COB 軟封裝兩種形式，均為 28 引腳 (如圖 211)。 VCCA， VCCD(電源 )——為了減小片內(nèi)噪聲，模擬電路和數(shù)字電路在ISD1400 內(nèi)部是分開的，這些電源總線在封裝上也是分開的。為了減小噪聲，提高聲音質(zhì)量，這兩個(gè)電源引腳應(yīng)離電源盡可能的近，而且電源的去耦電容應(yīng)離引腳越近越好。 VSSA， VSSD(地線 )——與電源相類似，模擬電路和數(shù)字電路在芯片內(nèi)部使用分離的地線以減小噪聲。這兩個(gè)引腳的連接線應(yīng)盡可能地靠近芯片；此外，地線應(yīng)盡可 能的粗。 REC(錄音 )——REC 是低電平有效信號(hào)輸入。無(wú)論 REC 何時(shí)變低管子都開始錄音，且在錄音期間 REC 應(yīng)始終保持低電平。與回放輸入信號(hào)(PLAYE 或 PLAYL)相比， REC 有優(yōu)先權(quán)，即在放音過(guò)程中，如果 REC 變低，則電路馬上由放音過(guò)程轉(zhuǎn)為錄音過(guò)程，反之則不行。當(dāng) REC 變高或存儲(chǔ)空間變滿時(shí)錄音過(guò)程結(jié)束。一個(gè)信息結(jié)束標(biāo)記 (EOM)會(huì)出現(xiàn)在錄音截止的地方，這樣就能保證以后的放音有正確的結(jié)束點(diǎn)。 PLAYE(回放，邊緣觸發(fā) )——當(dāng)一個(gè)低電平跳變出現(xiàn)在這個(gè)引腳時(shí)，回放過(guò)程開始。當(dāng)遇到信息結(jié)束